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动力电池热失控

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更新时间:2020-06-03

简要描述:

动力电池热失控一些文献在简单提及自生热阶段时,将其描述为,自生热阶段,就是锂电池负极SEI膜热分解的阶段。自生热阶段,又被叫做热积累阶段,它开始于SEI膜的溶解。SEI膜在温度达到90℃左右的时候,其溶解现象就会被明显的观察到。

动力电池热失控

插播,什么是SEI膜:SEI膜是锂电池在首次充电化成中,由负极材料和电解液反应生成的一层钝化膜,其作用是一方面包覆负极材料,保护其结构不受破坏;另一方面,是能够让锂离子通过,并嵌入负极材料中。)SEI膜的溶解,使得负极以及负极内包含的嵌锂碳成分直接暴露在电解液里,嵌锂碳与电解液发生放热反应,造成温度升高。温度的上升反过来促进了SEI膜的进一步分解。如果没有外部降温手段的作用,这个过程会滚动向前,直至SEI膜全部分解。

动力电池热失控

SEI膜分解过程中,及分解完成后,锂单质始终在参与反应。随着温度进一步上升,电解液中的其他成分逐步加入反应过程,热量的累积速度也越来越快,如图“锂电池热失控中参与反应的物质及对应温度”所示。温度上升,使得隔膜开始融化,离子通道趋于闭合。带电离子无法通过,外部参数显示为电芯内阻增加。在这个过程中,副反应产生的气体充满电芯内部,外部可能观察到电芯厚度增加,安全阀开启,电解液泄漏的现象。正常工作系统中可能的热量积累过程在实验中,SEI膜溶解的起始点是由加热手段制造的。实际应用过程中,起始阶段的热积累可能是老化原因导致的。随着电池老化程度加深,原来合理的工作参数,可能会演变为超负荷的运行参数。比如,新电芯持续放电电流1C,这里按照新电芯的容量来定义工作电流。当电芯老化后,其容量已经下降,内阻已经增加,还用原来的电流放电,发热量必然上升,系统散热装置可能无法散去全部热量,造成了初始的热量积累。锂电池热失控中参与反应的物质及对应温

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